169084 (Промышленная экология полимерных плёночных материалов и искусственной кожи), страница 3

3. Технологическая схема получения подошвенного регенерата непрерывным термомеханическим методом. Технологические режимы производства. Применяемое оборудование. Заключительные операции в производстве регенерата

Процесс регенерации резины основан на термомеханическом методе. Термомеханический метод обладает рядом преимуществ по сравнению с другими методами переработки. Он отличается непрерывностью ведения процесса и компактностью технологических схем. Кроме того, термомеханический метод характеризуется быстротой осуществления технологического процесса и высокой степенью его механизации. Процесс регенерации включает следующие технологические операции:

1. Подготовка, сортировка и измельчение резины: Изношенные покрышки, ездовые, авиационные и варочные камеры сортируют на группы по типу содержащихся в них каучуков. После сортировки покрышки поступают в моечную машину, из которой направляются на борторезательные станки. Борта покрышки содержат одно или несколько проволочных колец, прорезиненную ткань и жесткую резину, которая не поддается девулканизации, поэтому борта покрышки механическим путем удаляют, крупногабаритные покрышки разрезают на две половины по образующей. Затем покрышки подают на шинорез, где они разрезаются на 30 - 100 мм сегменты.

Дальнейшее измельчение резины связано с механическим выделением основной массы кордного волокна и магнитной сепарацией металлокорда.

2. Освобождение резиновой крошки от металлокорда и текстильного волокна: При дроблении и отсеивании корда используются несколько последовательно расположенных дробильных и размольных вальцев, агрегированных с вибрационными сеялками. Резиновая крошка после предварительного измельчения на дробильных вальцах первого цикла, направляется на двухъярусные вибрационные сеялки, после которых просеянная резина помола до 10-20 мм поступает по ленточному транспортеру в камеру магнитной сепарации, где происходит отделение металлокорда и далее загружается в промежуточный бункер, из которого она поступает на дробильные вальцы второго цикла. Прошедшая через дробильные вальцы резина ленточным отборочным транспортером и элеватором подается на вибрационное сито, в котором установлена рабочая сетка с отверстиями, обеспечивающими отбор резины необходимой степени измельчения. На сите мелкая фракция резины отделяется от основной массы, при этом она проходит через сетку и поступает в отборочный шнек. Резина, не прошедшая через сетку, возвращается на вальцы для повторного дробления и просеивания. После нескольких десятков циклов дробления резина, загруженная на вальцы, оказывается достаточно размельченной и отсеянной от текстиля. Измельченную резину шнеком подают в специальный бункер дробленой резины. Текстиль, остающийся на сетке вибрационного сита, непрерывно отбирают в процессе просева резины и упаковывают в мешки. В процессе дробления контролируют степень помола и содержание кордного волокна.

3. Девулканизация: Из бункера резиновая крошка поступает через дозатор в смеситель. Одновременно с резиновой крошкой в смеситель подают раствор активатора в мягчителе. Выходящая из смесителя рабочая смесь проходит в общий шнек, из которого она распределяется в червячные девулканизаторы. Конструктивные особенности машины обеспечивают такие условия обработки, при которых резина, находясь в состоянии тонкой пленки, подвергается воздействию больших механических сил. Деструктирующее действие механической энергии на вулканизат в червячном девулканизаторе усиливается действием тепла, которое выделяется непосредственно в массе резины. Продолжительность пребывания резины в девулканизаторе не превышает 6-8 мин, температура смеси в рабочей камере - около 200 *С. При выходе из червячного девулканизатора, девулканизат быстро охлаждается в разгрузочной камере насыщенным водяным паром и водой из форсунок тонкого распыления и поступает в охлаждаемый водой конденсационный шнек, по которому он подается на подготовительные рафинировочные вальцы.

4. Механическая обработка девулканизата: На рафинировочных вальцах получаемое полотно, толщиной не более 0,17 мм., сворачивается в рулоны массой не более 15 кг.

Сущность изобретения: регенерат получают смешением компонентов в резиносмесителе при 130^oC в течение 40 мин. Затем обрабатывают на вальцах при зазоре 0,15 - 0,20 мм. Регенерат имеет состав, мас.ч.: 100 крошки из отходов пористых резин, 25,7-28,5 нефтяного масла ПН-6, 11,4-15,2 стирольно-инденовой смолы, 4,6-6,5 нефтеполимерной смолы, 7,9-15,8 алкилфеноламинной смолы, модифицированной 20-70 мас.% таллового пека, имеющей молекулярную массу 740-1780 и температуру размягчения 75-90^oC. Получают резиновую смесь смешением компонентов на валковом оборудовании, вулканизацию проводят в прессе при 165oC. Смесь имеет следующий состав, мас.ч.: каучук БС-45 АКН 27-28; СКИ-3 11-17; синтетические жирные кислоты 1,0-1,5;нефтяное масло 3,0-3,5; белая сажа 21,86-22,75; 2-бензтиазолилди-сульфид 1,0-1,1; окись цинка 2,2-2,5; фталевый ангидрид 0,4-0,5; сера 1,65-1,67; титановые белила 1,5-1,67; указанный регенерат 22,0-24,5, алкилфеноламинная смола, модифицированная 20-70 мас. % таллового пека, имеющая молекулярную массу 740-1780 и температуру размягчения 75-90oC, 1,0-3,5. Характеристика регенератора: прочность на разрыв 48-56 МПа, относительное удлинение 300-320, мягкость 2,9-3,5 мм, эластическое восстановление 1,7-2,0 мм, летучие 0,87-1,05%. Характеристика резиновой смеси с регенератом: условная прочность 7,8-10,0 МПа, относительное удлинение 55-60%, твердость 80-87 ед., прочность связи резины с кирзой пятислойной прорезиненной 5,8-6,2 кГс/см2, истираемость 495-575 см3/кВт.ч. 2 с.п.ф-лы.

Изобретение относится к резиновой промышленности, в частности к получению регенерата и резиновой смеси на его основе для изготовления подошв.

4. Использование воды в производстве картонов. Технологические операции в которых применяется вода. Категории сточных вод. Схема использования отработанной воды при формировании картона на длинносеточной машине

Предшественником бумаги является папирус, изготавливавшийся в Африке из широко распространенного растения — папируса. Тонкие полоски, вырезаемые из внутренней части папируса, укладывали друг на друга, отбивали и разглаживали. Изобретение технологии изготовления бумаги из растительных волокон (например, бамбука, китайской травы) датируется приблизительно 105 г. н.э., но, возможно, изготовление бумаги осуществлялось и ранее. Изобретателем бумаги считают китайца Цай Луня.

В 610 г. н.э. знания о процессе изготовления бумаги достигли буддийского священника Долио в Японии, а в 710 г. н.э. попали в руки арабов, которые распространили их в Азии. В Европе изготовление бумаги началось приблизительно в 1150 г. в Испании, в 1276 г. в Италии и в 1338 г. во Франции.

Немецкая бумажная промышленность в 1990 г. отпраздновала свой 600-летний юбилей. Нюрнбергский муниципальный советник и торговец Ульман Штробер (1329—1407) на оборудованной им мельнице "Gleismuh le", находившейся перед воротами города, 24 июня 1390 г. начал производство бумаги ручным способом.

Ручное изготовление бумаги продолжалось в Европе около 650 лет. Только в 1799 г. французский механик Николя Луи Робер впервые получил патент на изобретенную им длинносеточную бумагоделательную машину. По существу, она состояла из аналога деревянной кадки для стирки, на которой можно было изготавливать бумажное полотно длиной от 12 до 15 м. При этом бумажная масса не зачерпывалась, а наносилась лопастями на поверхность проволочной сетки центрифуги. Привод производился ручным способом с помощью маховика.

Основные материалы для изготовления бумаги В течение почти 2000 лет китайцы использовали в качестве сырья для бумаги мочало, древесную кору, пеньку (коноплю), а также солому. Сегодня рабочим сырьем для бумаги в первую очередь служит древесина. На Земле это количественно самый распространенный натуральный продукт (примерно треть суши покрыта лесом). Древесина является важнейшим источником сырья для изготовления целлюлозы и бумаги более чем 100 лет. В табл. 1 содержится обзор необходимого сырья и волокна для изготовления бумаги и картона.

Таблица 1

Итальянским исследователем разработана кардинально новая технология производства бумаги или картона и установка на ее основе. Особенностью этой технологии является процесс непрерывного производства с минимальным использованием воды и энергии, начиная с макулатуры. Все нововведения, воплощенные в данной разработке, позволили доказать реальность и экологичность функционирования малых предприятий по выработке бумаги или картона.

Существующие технологии производства бумаги требуют огромные количества воды. При производстве принято размачивать бумагу в воде для отделения длинных натуральных волокон. Эти волокна впоследствии соединяют друг с другом посредством выпадения и легкого сжатия между тканями и войлоками. Получаемое таким образом изделие подвергают этапу сушки, и только после этого образуется известная нам бумага.

Следовательно, помимо расхода большого количества воды, имеются также большие затраты энергии, обусловленные необходимостью удаления воды из изделия, так и необходимостью длительного этапа последующей очистки полученной таким образом загрязненной воды. То есть вся технология производства бумаги требует создания целого завода с большими помещениями цехов, системами большой подачи воды, водостоков и очистных сооружений.

Итальянским технологом Локалити Джузеппе была разработана новая схема производства бумаги, которая устраняет все эти недостатки сложного и объемного производства и позволяет исключить получение в качестве побочных продуктов загрязненной воды в больших объемах.

Дополнительной особенностью его технологии является производство бумаги из макулатуры путем добавления небольшого количества воды опрыскиванием.

На базе этой технологии была создана установка для производства бумаги или картона, включающая: - средство для измельчения макулатуры для уменьшения ее до частиц; - первое средство распределения для укладывания частиц ровным слоем для образования мата; - средство разбрызгивания для обрызгивания мата водой; - средство прессования для подвергания мата сжатию с давлением по меньшей мере выше 200 кг/см 2 и предпочтительно между 300 и 500 кг/см 2 .

Установка Джузеппе состоит из устройства 11 для создания бумажных фрагментов или порошка, которое может быть образовано из зубчатого вращающегося барабана 26, к которому подталкивается масса 27 макулатуры посредством пресса 28.

Бумажные фрагменты или порошок направляются в первое распределительное устройство 12 для образования слоя 13 на ременном конвейере 14, проходящем близко к различным средствам распределения, разбрызгивания и прессования. Фрагменты можно уменьшить преимущественно до средних размеров, не превышающих 7 мм и предпочтительно составляющих от 2 до 5 мм. Блок разбрызгивания 15 смачивает, преимущественно спрыскивающим распылением, образованный на мате слой таким образом, чтобы получить влажный мат или ленту. В системе возможно задействовать второе дополнительное распределительное устройство 16 для распределения на первом влажном слое второго слоя бумажных фрагментов или порошка, причем это средство расположено между средствами 15 разбрызгивания и средством 17 прессования.

Таким образом, получают мат или ленту, которая образована из двух слоев бумажных фрагментов с тонким слоем воды между двумя слоями.

Лента из влажных бумажных фрагментов проходит в устройство 17 прессования, а из него выходит уплотненная лента 18.

Количество воды расходуется так, что оно примерно составляет один литр на килограмм бумаги. При сжатии, разбрызганная вода, находящаяся между слоями, вынуждена проникать, по меньшей мере частично, во все слои, и влажность бумажной ленты таким образом становится по существу равномерной по всей толщине ленты. На конечном этапе выходящая лента оказывается только слегка влажной.

Несмотря на малые объемы воды, полученная таким образом бумажная лента имеет превосходную когезию (сцепление), сравнимую с когезией бумаги, полученной традиционными способами, хотя она сделана из бумажных фрагментов.

Эту ленту можно подвергнуть дополнительной операции прессования посредством роликов 19, расположенных после первого средства прессования, например, для обеспечения дополнительной обработки поверхности. "Если остаточное удерживаемое количество воды считается все еще слишком большим, бумажную ленту можно подвергать дополнительному этапу 20 сушки посредством нагревания" - говорит Джузеппе. "Как только этапы производства бумаги будут завершены, бумагу можно намотать на катушку 21."

"Распределение бумажных фрагментов для образования на мате двух слоев можно выполнять посредством наклонных вибрационных сит 22, 24, имеющих подходящие размеры отверстий, основанные на заданных размерах фрагментов. Возможные фрагменты более крупных размеров можно собирать в контейнеры 23, 25 у нижних концов сит для последующей рециркуляции и повторного направления в устройство 11 измельчения."

Полученные бумажные частицы подобны хлопьям и совершенно отличаются от целлюлозных волокон большей или меньшей длины, которые обычно оказываются необходимыми при производстве бумаги при современном уровне техники.

Эта технология позволяет менять и цвет бумаги, который можно регулировать путем смешивания с частицами, образуемыми при измельчении бумажных частиц другого состава и источника.